Регистрация / Вход
Прислать материал

Исследование генетической предрасположенности к развитию артериовенозных мальформаций у жителей Западно-Сибирского региона

Сведения об участнике
ФИО
Эркинова Сарафроз Афтандиловна
Вуз
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Новосибирский национальный исследовательский государственный университет»
Тезисы (информация о проекте)
Область наук
Науки о жизни и медицина
Раздел области наук
Общая биология и генетика
Тема
Исследование генетической предрасположенности к развитию артериовенозных мальформаций у жителей Западно-Сибирского региона
Резюме
Артериовенозная мальформация - это врожденная патология сосудистой системы головного мозга, заключающаяся в формировании патологических сообщений между артериями и венами.
Цель: исследование генетической предрасположенности к развитию АВМ у жителей Западно-Сибирского региона.
Обследован 191 пациент с диагнозом АВМ головного мозга. Определение полиморфных вариантов генов проводилось методом ПЦР в режиме реального времени, с использованием конкурирующих TaqMan-зондов.
Проведенное исследование продемонстрировало, что аллель -174G полиморфного локуса rs1800795 гена Il-6 и генотип GG rs7865618 гена CDKN2А ассоциированы с развитием АВМ у жителей Западно-Сибирского региона.
Ключевые слова
артериовенозные мальформации, ген, воспаление, цитокины, однонуклеотидный полиморфизм, кардиоваскулярные поражения.
Цели и задачи
Целью данной работы является исследование роли аллельного полиморфизма генов ΙL-1α (rs1800587), IL-1b (rs16944), IL-6 (rs1800795, rs1800796), IL-8 (rs4073), CDKN2B (rs1333040) и CDKN2А (rs7865618) в генетической предрасположенности к развитию АВМ у жителей Западно-Сибирского региона.
Введение

Церебральная артериовенозная мальформация (АВМ) – врожденная сосудистая патология, представляющая собой клубок переплетенных сосудов, расположенных в головном мозге. Для АВМ характерно наличие гипертрофированных артериальных сосудов, большое количество артериовенозных шунтов, клубок которых образует тело мальформации, и расширенных дренирующих вен. АВМ манифестирует внутричерепными кровоизлияниями, эпилептическими припадками и  цефалгическим синдромом. 

На сегодняшний день существуют несколько основных методов диагностики АВМ. Золотым стандартом является селективная церебральная ангиография. Однако скрининговым методом может являться МРТ головного мозга, т.к. этот метод обследования не инвазивный.

Методы и материалы

В группу больных был включен 191 пациент с АВМ (124 мужчин и 67 женщин, средний возраст составлял 37,1 ± 15,0 лет) сосудистого отделения ФГБУ Федерального центра нейрохирургии города Новосибирск и Нейрососудистого отделения центра ангионеврологии и нейрохирургии ННИИПК им. ак. Мешалкина Е.Н. города Новосибирск. 

В контрольной группе были 480 человек (199 мужчин и 281 женщин, средний возраст 33 ± 11,1 лет) без АВМ. Молекулярно-генетическое исследование проводилось на базе Института химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения РАН.

Выделение ДНК из венозной крови проводили с помощью метода фенол – хлороформной экстракции с последующим осаждением этанолом, образцы ДНК хранили при -20 °C.

Типирование полиморфных вариантов генов CDKN2B, CDKN2А, ΙL-1α, IL-1b, IL-6, IL-8 проводили методом Real-time ПЦР с использованием технологии конкурирующих TaqMan-зондов. Реакции амплификации проводили с помощью амплификатора CFX-96 (Bio-Rad, США). Каждый образец амплифицировался с использованием двух пар специфических праймеров и двух пар зондов (таблица 1), несущих «гаситель» на 3’-конце и флуоресцентный краситель на 5’-конце. Результаты интерпретировали исходя из анализа графиков накопления флуоресценции. Общий объем реакционной смеси составлял 25 мкл, смесь содержала 40-100 нг ДНК; 300 нМ каждого праймера; по 100-200 нМ Taqman-зондов, коньюгированных с FAM или R6G; 200 мкМ-ные dNTP, амплификационный буфер, термостабильную Taq-полимеразу – 0,5 ед.акт./реакц.

Описание и обсуждение результатов

Частоты встречаемости генотипов полиморфных локусов rs1333040 гена CDKN2B и rs7865618 гена CDKN2А соответствуют закону Харди-Вайнберга во всех сформированных группах. Нами были обнаружены статистически значимые различия встречаемости частот генотипов. Риск развития АВМ для пациентов с генотипом GG (OR=1,915, CI=[1,158-3,167], p=0,01) примерно в 2 раза выше, чем для пациентов с генотипами GA и AA. Для полиморфного локуса rs1333040 гена CDKN2В не было выявлено статистически значимых различий в исследованных группах (OR=0,748, CI=[0,519-1,079], p=0,12). Sturiale C. L. et al. также описали значительную ассоциацию между 'опасными' генотипами и аллелями и различными клиническими особенностями ангиоархитектоники АВМ, такими как размер узла, наличие глубокого венозного дренажа и кровоизлияний в головной мозг [1]. 

Согласно литературным данным аллель Т локуса rs1800587 гена IL-1α является протективным фактором по отношению к развитию АВМ. В нашем исследовании статистически значимых различий между частотами встречаемости аллелей и генотипов данных генов в исследуемой и контрольной группах не найдено (OR=0.784,C.I.=[0.598-1.026],p=0.08).

Нами было проведено типирование полиморфного локуса rs16944 гена IL-1В. В исследовании не обнаружена ассоциация аллелей полиморфного локуса -511 С>Т (rs16944) гена IL-1b (OR=0.784,C.I.=[0.598-1.026],p=0.08) с риском АВМ. P.G. Hysi и соавторы в исследовании 414 пациентов с АВМ, обнаружили связь IL-1b с кровоизлиянием в головной мозг (HR=2.7, CI=[1.1-6.6], p=0.03) [2]. 

Эксперименты in vitro показали, что у пациентов с -174GG генотипом гена IL-6 (rs1800795) проявляется трехкратное увеличение риска внутримозговых кровоизлияний по сравнению с аллелью С (OR=2.62, P=0.003) [3], (1.96, p = 0.039) [4], и (OR = 1.96, P = 0.039). Нами было проведено типирование полиморфных локусов rs1800795 и rs1800796 гена IL-6 на выборке здоровых жителей, а также больных АВМ. При анализе ассоциации данных аллельных вариантов с развитием АВМ выявлено значимое влияние аллеля -174G гена IL-6 (аддитивная модель наследования). У пациентов с аллелем G полиморфизма rs1800795 гена IL-6 более высокий шанс развития АВМ (OR=1.309, CI=[1.026-1.671], p=0,03). Этот результат согласуется с раннее известными данными об ассоциации аллеля -174G гена IL-6 с различными заболеваниями, связанными с нарушением функционирования сосудистой стенки. Возможно, это связано с повышенной продукцией IL6 у носителей данного аллеля и, соответственно, усилением воспалительных протеолитических процессов во внеклеточном матриксе сосудистой стенки.

Для полиморфного варианта G-572С гена IL-6 (rs1800796), нами не было обнаружено статистически значимых различий частот встречаемости аллелей и генотипов (OR=0.946, C.I.=[0.620-1.442], p=0.77). Видимо, данный полиморфный вариант не оказывает системного влияния на продукцию IL6 в сосудистом русле.

Используемые источники
1.Sturiale CL, Gatto I, Puca A, et al. Association between the rs1333040 polymorphism on the chromosomal 9p21 locus and sporadic brain arteriovenous malformations. J Neurol Neurosurg Psychiatry 2013; 84(9):1059–62.
2.Hysi PG, Kim H, Pawlikowska L, et al. Association of interleukin-1 beta (IL1B) gene and brain arteriovenous malformation in Caucasians (Abstract). Stroke 2007;38:456.
3.Pawlikowska L, Tran MN, Achrol AS., et al. Polymorphisms in genes involved in inflammatory and angiogenic pathways and the risk of hemorrhagic presentation of brain arteriovenous malformations. Stroke. 2004 Oct;35(10):2294-300
4.Kim H, Hysi PG, Pawlikowska L., et al. Population stratification in a case-control study of brain arteriovenous malformation in Latinos. Neuroepidemiology. 2008;31(4):224-8.
Information about the project
Surname Name
Erkinova Sarafroz Aftandilovna
Project title
Research of genetic predisposition to development the arteriovenous malformations at residents of the West Siberian region
Summary of the project
The Arteriovenous malformation (AVM) is a vascular pathology which is characterized by an abnormal ball of the arteries and veins shunting blood from the arterial course in venous.
Purpose: research of association of polymorphic variants of genes rs1800587 IL-1a, rs16944 IL-1b, rs1800795 and rs1800796 IL-6, rs4073 IL-8, rs1333040 CDKN2B and rs7865618 CDKN2А with development of AVM in residents of the West Siberian region of Russia.
Conclusions. An allele -174G of a gene of IL-6 (rs1800795) it is associated with development of AVM (OR=1.309, CI=[1.026-1.671], p=0,03). For polymorphic variant rs7865618 of a gene CDKN2A it is shown that the risk of development of AVM for patients with GG genotype (OR=1,915, CI=[1,158-3,167], p=0,01) is approximately twice higher, than for patients with genotypes of GA and AA.
Keywords
arteriovenous malformations, gene, inflammatio, cytokines, SNP, cardiovascular diseases